(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータをトルク変換モードからロックアップモードへ移行させる方法において、
トルクコンバータにおける複数のステータブレードをトルクコンバータの回転不能なステータシャフトに回転方向で固定し、
トルクをトルクコンバータのためのハウジングからトルクコンバータにおけるタービンへ伝達するために、タービンとハウジングとの間の第１の速度比において、トルクコンバータにおけるトルクコンバータクラッチを部分的に係合させ、
タービンとハウジングとの間の第２の速度比において、トルクをハウジングからポンプへ伝達するように配置されたポンプクラッチを切断し、
前記ポンプクラッチの切断を維持した状態で、ハウジングとタービンとの間の第３の速度比においてトルクコンバータクラッチを完全に係合させることを特徴とする、トルクコンバータをトルク変換モードからロックアップモードへ移行させる方法。
【請求項２】
前記第１の速度比が第２の速度比よりも小さい、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２の速度比が、ハウジングとタービンとの間の第４の速度比よりも小さく、該第４の速度比が、タービンとポンプとの間の第１のカップリングポイントに関連している、請求項１記載の方法。
【請求項４】
第３の速度比が、ハウジングとタービンとの間の第５の速度比よりも大きく、第５の速度比が、タービンとポンプとの間の第２のカップリングポイントに関連している、請求項１記載の方法。
【請求項５】
トルクコンバータが駆動ユニットに接続されており、
前記方法がさらに、
ポンプクラッチを完全に係合させ、
第１の速度比に達するように駆動ユニットを加速させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
トルクコンバータにおいて、
トルクをトルクコンバータのハウジングからトルクコンバータのタービンへ伝達するように配置されたトルクコンバータクラッチが設けられており、
トルクをハウジングからトルクコンバータのためのインペラへ伝達するように配置され、且つトルクの伝達経路において前記トルクコンバータクラッチに対して並列に配置されたポンプクラッチが設けられており、
内側リングを備えた回転不能なステータが設けられており、
タービンと、トルクコンバータのための出力ハブとの間の少なくとも１つの結合個所が設けられており、該結合個所が少なくとも部分的に内側リングと半径方向で整合させられていることを特徴とする、トルクコンバータ。
【請求項７】
回転不能なステータシャフトが設けられており、
スラスト座金が設けられており、該スラスト座金が、内側リングに回転方向で結合されておりかつステータシャフトに回転方向で結合されておりかつステータとステータシャフトとを回転方向で結合させている、請求項６記載のトルクコンバータ。
【請求項８】
前記スラスト座金がスタンピングによって形成されている、請求項６記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、回転駆動ユニット（例えば、自動車のエンジン）と、回転被駆動ユニット（例えば、自動車における変速トランスミッション）との間で力を伝達するための装置の改良に関する。特に、本発明は、固定されたステータを備えたトルクコンバータをトルク変換及びロックアップモードにおいて作動させる方法に関する。本発明は、固定されたステータと、ステータのための低減された軸方向幅要求とを備えたトルクコンバータにも関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
図１は、典型的な車両における、エンジン７と、トルクコンバータ１０と、トランスミッション８と、ディファレンシャル／車軸アセンブリ９との関係を示す概略的なブロック線図を示している。自動車のエンジンからトランスミッションへトルクを伝達するためにトルクコンバータが使用されることがよく知られている。
【０００３】
トルクコンバータの３つの主要な構成要素は、ポンプ３７と、タービン３８と、ステータ３９とである。トルクコンバータは、ポンプがカバー１１に溶接されると、シールされたチャンバとなる。カバーはフレックスプレート４１に結合されており、このフレックスプレート４１自体はエンジン７のクランクシャフト４２にボルト留めされている。カバーは、カバーに溶接されたラグ又はスタッドを用いてフレックスプレートに結合されることができる。ポンプとカバーとの間の溶接された結合はエンジントルクをポンプに伝達する。したがって、ポンプは常にエンジン速度で回転する。ポンプの機能は、流体を半径方向外方及び軸方向へタービンに向かって送るためにこの回転運動を利用することである。したがって、ポンプは遠心ポンプであり、流体を小さな半径の入口から大きな半径の出口へ送り、流体のエネルギを増大させる。トランスミッションクラッチとトルクコンバータクラッチとを係合させるための圧力は、ポンプハブによって駆動される、トランスミッションにおける付加的なポンプによって提供される。
【０００４】
トルクコンバータ１０において、流体回路は、ポンプ（インペラと呼ばれる場合もある）と、タービンと、ステータ（リアクタと呼ばれる場合もある）とによって構成されている。流体回路は、車両が停止させられている場合にエンジンを回転させ続け、運転手によって望まれた場合に車両を加速する。トルクコンバータは、減速歯車装置と同様に、トルク比によってエンジントルクを補足する。トルク比は、入力トルクに対する出力トルクの比である。トルク比は、タービン回転速度が低い又はゼロである（ストールとも呼ばれる）場合に最も高くなる。ストールトルク比は通常１．８〜２．２の範囲である。これは、トルクコンバータの出力トルクが入力トルクよりも１．８〜２．２倍だけ大きいことを意味する。しかしながら、出力速度は入力速度よりも著しく低い。なぜならば、タービンは出力部に結合されておりかつ回転していないが、入力部はエンジン速度で回転しているからである。
【０００５】
タービン３８は、車両を推進するために、ポンプ３７から受け取る流体エネルギを利用する。タービンシェル２２はタービンハブ１９に結合されている。タービンハブ１９は、タービントルクをトランスミッション入力シャフト４３に伝達するためにスプライン結合を利用する。入力軸は、トランスミッション８における歯車及び軸と、車軸ディファレンシャル９とを介して、車輪に結合されている。タービンブレードに衝突する流体の力は、トルクとしてタービンから出力される。軸方向スラスト軸受３１は、構成要素を、流体によって与えられる軸方向の力から支持する。出力トルクが、静止中の車両の慣性を克服するのに十分であると、車両は動き始める。
【０００６】
流体エネルギはタービンによってトルクに変換された後、依然として流体には僅かなエネルギが残されている。小さな半径の出口４４から出てくる流体は、通常は、ポンプの回転に対抗するような形式でポンプに進入する。ステータ３９は、ポンプの加速を助けるために流体を方向転換させるために使用され、これにより、トルク比を増大させる。ステータ３９は一方向クラッチ４６を介してステータシャフト４５に結合されている。ステータシャフトはトランスミッションハウジング４７に結合されており、回転しない。一方向クラッチ４６は、ステータ３９が低速比において回転するのを阻止する（低速比では、ポンプがタービンよりも速く回転する）。タービン出口４４からステータ３９に進入する流体は、ステータブレード４８によって回転させられ、回転方向でポンプ３７に進入する。
【０００７】
ブレードの入口角度及び出口角度、ポンプ及びタービンシェルの形状、トルクコンバータの総直径とが、その性能に影響する。設計パラメータは、トルク比と、効率と、エンジンを"ランアウェイ"させることなくエンジントルクを吸収するためのトルクコンバータの能力とを含む。これは、トルクコンバータが小さすぎ、ポンプがエンジンを減速させることができない場合に起こる。
【０００８】
低速比においては、トルクコンバータは正常に機能し、車両が静止した状態でエンジンを回転させ、増大した性能のためにエンジントルクを補足する。高速比においては、トルクコンバータはより効率的でなくなる。タービンの回転速度がポンプの回転速度に近づくにしたがって、トルクコンバータのトルク比は、約１．８〜２．２から、約１のトルク比まで次第に減少する。１のトルク比はカップリングポイントと呼ばれている。このポイントにおいては、ステータに進入する流体はもはや方向転換される必要はなく、ステータにおける一方向クラッチが、ステータを、ポンプ及びタービンと同じ方向に回転させる。ステータが流体を方向転換していないので、トルクコンバータから出力されるトルクは、トルク入力と同じである。流体回路全体はユニットとして回転する。
【０００９】
最大トルクコンバータ効率は、流体における損失に基づき９２〜９３％に制限される。したがって、トルクコンバータクラッチ４９は、トルクコンバータ入力部を出力部に機械的に結合するために使用され、効率をほぼ１００％に改善する。クラッチピストンプレート１７は、トランスミッションコントローラによって命令されると、液圧によって作動させられる。ピストンプレート１７は、内径においてＯリング１８によってタービンハブ１９に対してシールされており、外径において摩擦材料リング５１によってカバー１１に対してシールされている。これらのシールは、圧力チャンバを形成し、ピストンプレート１７をカバー１１と係合させる。この機械的な結合は、トルクコンバータ流体回路をバイパスする。
【００１０】
トルクコンバータクラッチ４９の機械的結合は、ドライブトレーンに、より多くのエンジンねじれ変動を伝達する。ドライブトレーンが基本的にばね質量系であるので、エンジンからのねじれ変動は、系の固有振動数を励起することができる。ダンパは、ドライブトレーンの固有振動数を、駆動範囲から外れさせるように使用される。ダンパは、直列に配置されたばね１５を有しており、これにより、系の有効ばね定数を低下させ、固有振動数を低下させる。
【００１１】
トルクコンバータクラッチ４９は、４つの構成要素、すなわちピストンプレート１７と、カバープレート１２及び１６と、ばね１５と、フランジ１３とを有している。カバープレート１２及び１６はトルクをピストンプレート１７から圧縮ばね１５に伝達する。カバープレートウィング５２は、軸方向保持のためにばね１５の周囲に形成されている。ピストンプレート１７からのトルクは、リベット結合部を介してカバープレート１２及び１６に伝達される。カバープレート１２及び１６は、ばね窓の縁部と接触することによって、トルクを圧縮ばね１５に提供する。両カバープレートは、ばねの中心軸線の両側においてばねを支持するように協働する。ばね力は、フランジばね窓縁部との接触によって、フランジ１３に伝達される。場合によっては、フランジは、回転タブ又はスロットをも有しており、この回転タブ又はスロットは、カバープレートの一部に係合して、高トルク時にばねの過剰圧縮を阻止する。フランジ１３からのトルクは、タービンハブ１９と、トランスミッション入力軸４３とに伝達される。
【００１２】
エネルギ吸収は、望まれるならば、時にはヒステリシスと呼ばれる摩擦によって達せられることができる。ヒステリシスは、ダンパプレートのワインドアップ及び巻戻しからの摩擦を含み、したがって実際の摩擦トルクの２倍である。ヒステリシスパッケージは、概して、ダイアフラムばね（又は皿ばね）１４から成り、このダイアフラムばね（又は皿ばね）は、フランジ１３と、カバープレート１６の一方との間に配置されており、フランジ１３を他方のカバープレート１２と接触させる。ダイアフラムばね１４によって加えられる力の大きさを制御することによって、摩擦トルクの大きさも制御されることができる。典型的なヒステリシスの値は、１０〜３０Ｎｍの範囲である。
【００１３】
あいにく、一方向クラッチ４６は、ステータ３９の、ひいてはトルクコンバータ１０の、コスト、重量及び複雑さを増大させる。また、一方向クラッチ４６は、ステータ３９のために必要とされる軸方向空間を増大させるので望ましくない。ステータ一方向クラッチを備えないトルクコンバータを使用することが知られている。例えば、米国特許第５５０９５２０号明細書、米国特許第５６１３５８１号明細書、米国特許第５９４７２４２号明細書、及び米国特許第６０１９２０２号明細書は、トルクコンバータクラッチと、ポンプクラッチと、固定されたステータとを備えたトルクコンバータを開示している。これらの特許は、重い機器、及び重い機器を"少しずつ動かす（inch）"ためのポンプクラッチにおけるブレーキの使用に関する。あいにく、これらの特許は、トルク変換モードからロックアップモードへの移行におけるトルクコンバータの作動を示していない。
【特許文献１】米国特許第５５０９５２０号明細書
【特許文献２】米国特許第５６１３５８１号明細書
【特許文献３】米国特許第５９４７２４２号明細書
【特許文献４】米国特許第６０１９２０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
すなわち、トルク変換モードからロックアップモードへ効率的に移行することができる、一方向クラッチを備えない、固定されたステータを有するトルクコンバータが長い間必要とされている。トルクコンバータにおけるステータの軸方向寸法を減じる必要性も長い間感じられている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明の概要
本発明は、広く言えば、トルクコンバータをトルク変換モードからロックアップモードへ移行させる方法を含む。本発明は、トルクコンバータにおける複数のステータブレードを、トルクコンバータの回転不能なステータシャフトに回転方向で固定するステップと、トルクをトルクコンバータのためのハウジングからトルクコンバータにおけるタービンへ伝達するために、タービンとハウジングとの間の第１の速度比において、トルクコンバータにおけるトルクコンバータクラッチを部分的に噛み合わせるステップと、タービンとハウジングとの間の第２の速度比においてポンプクラッチを切断するステップとを含んでおり、このポンプクラッチがトルクをハウジングからポンプに伝達するように配置されており、ハウジングとタービンとの間の第３の速度比においてトルクコンバータクラッチを完全に噛み合わせるステップを含んでいる。
【００１６】
幾つかの態様において、第１の速度比は第２の速度比よりも小さいか、又は第２の速度比は、ハウジングとタービンとの間の第４の速度比よりも小さい。第４の速度比は、タービンとポンプとの間の第１のカップリングポイントに関連している。幾つかの態様において、第４の速度比はほぼ０．８である、幾つかの態様において、第３の速度比は、ハウジングとタービンとの間の第５の速度比よりも大きく、第５の速度比は、タービンとポンプとの間の第２のカップリングポイントに関連している。幾つかの態様において、第５の速度比はほぼ０．８であり、第１の速度比はほぼ０．５であり、第２の速度比はほぼ０．７であり、第２の速度比はほぼ１であるか、又は第３の速度比はほぼ１である。幾つかの態様において、トルクコンバータは駆動ユニットに結合されており、方法は、ポンプクラッチを完全に係合させ、第１の速度比に達するように駆動ユニットを加速させることを含む。
【００１７】
本発明は、トルクをトルクコンバータのハウジングからトルクコンバータのタービンに伝達するように配置されたトルクコンバータクラッチと、トルクをハウジングからトルクコンバータのためのインペラに伝達するように配置されたポンプクラッチと、内側リングを備えた回転不能なステータと、タービンとトルクコンバータのための出力ハブとの間の少なくとも１つの結合個所とを備えたトルクコンバータを含む。結合個所は、少なくとも部分的に半径方向で内側リングと整合させられている。幾つかの態様において、トルクコンバータはスラスト座金を有しており、このスラスト座金は、回転方向で内側リングに結合されており、回転不能なステータ軸に回転方向で結合されており、ステータとステータ軸とを回転方向で結合させている。幾つかの態様において、スラスト座金はスタンピングによって形成されている。
【００１８】
トルク変換及びロックアップモードにおいて、固定されたステータを備えたトルクコンバータを使用する方法を提供することが本発明の一般的な目的である。
【００１９】
トルクコンバータにおけるステータの重量、コスト及び軸方向幅を減じる手段を提供することが本発明の別の目的である。
【００２０】
本発明のこれらの目的及び利点並びにその他の目的及び利点は、本発明の好適な実施形態の以下の説明と、添付の図面及び請求項とから容易に認められるであろう。
【００２１】
本発明の性質及び態様がここで、添付の図面を参照した発明の以下の詳細な説明により完全に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
発明の詳細な説明
まず、異なる図面における同じ参照符号は、発明の同じ又は機能的に類似の構造エレメントを表していることが認識されるべきである。本発明は、現時点で好適な態様であると考えられるものに関して説明されるが、請求項に記載の発明は開示された態様に限定されないと理解されるべきである。
【００２３】
さらに、発明は、記載された特定の方法、材料及び変更に限定されず、もちろん変更することができる。ここで使用されている用語は、特定の態様だけを説明するためのものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではなく、発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定される。
【００２４】
特に定義されない限りは、ここで使用されている全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野における当業者にとって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。ここに説明されたものと同じ又は均等のあらゆる方法、装置又は材料が発明の実施又は試験において使用されることができるが、好適な方法、装置及び材料がここでは説明されている。
【００２５】
図７Ａは、本願において用いられた空間的な用語を示している、円筒座標系８０の斜視図である。本発明は、少なくとも部分的に円筒座標系に関連して説明される。系８０は長手方向軸線８１を有しており、この長手方向軸線は、以下の方向及び空間の用語のための基準として使用される。"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という形容詞は、軸線８１、半径８２（軸線８１に対して直交する）又は円周８３のそれぞれに対して平行な方向に関する。"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という形容詞は、個々の平面に対して平行な方向をいう。様々な平面の配置を明らかにするために、物体８４，８５及び８６が用いられている。物体８４の面８７は軸方向平面を形成している。すなわち、軸線８１はこの面に沿った線を形成している。物体８５の面８８は半径方向平面を形成している。すなわち、半径８２はこの面に沿った線を形成している。物体８６の面８９は周方向平面を形成している。すなわち、円周８３はこの面に沿った線を形成している。別の例として、軸方向の移動又は配置は軸線８１に対して平行であり、半径方向の移動又は配置は半径８２に対して平行であり、周方向の移動又は配置は円周８３に対して平行である。回転は軸線８１に関する。
【００２６】
"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という副詞は、軸線８１、半径８２又は円周８３のそれぞれに対して平行な方向をいう。"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という副詞は、個々の平面に対して平行な方向をいう。
【００２７】
図７Ｂは、本願において用いられた空間的な用語を示している、図７Ａの円筒座標系８０における物体９０の斜視図である。円筒状物体９０は、円筒座標系における円筒状物体を表しており、本願発明をどのようにも限定しようとするものではない。物体９０は、軸方向の面９１と、半径方向の面９２と、周方向の面９３とを有している。面９１は軸方向平面の一部であり、面９２は半径方向平面の一部であり、面９３は周方向平面の一部である。
【００２８】
図８Ａは、固定されたステータ１０２を備えた本発明のトルクコンバータ１００の部分的な断面図である。トルクコンバータ１００は、トルクコンバータクラッチ１０４と、ポンプクラッチ１０６とを有している。コンバータ１００は、ステータ一方向クラッチを有していない。その代わりに、ステータ内側リング１０８はステータシャフト１１０に回転方向で固定されている。幾つかの態様において、リング１０８はシャフトコネクタエレメント１１２に回転方向で結合されており、シャフトコネクタエレメント１１２自体は、シャフト１１０に回転方向で結合されている。回転方向で固定されているとは、リングが、シャフトに直接又は間接的に結合されており、２つの構成要素が回転運動に関してロックされていることを意味する。この場合、シャフトは回転不能であり、したがって、リング１０８も回転不能である。２つの構成要素を回転方向で固定することは、必ずしも他の方向での相対移動を制限するわけではない。例えば、回転方向で固定された２つの構成要素が、スプライン結合を介して互いに対して軸方向移動を行うことが可能である。しかしながら、回転方向での固定は、他の方向での移動が必ずしも存在することを意味すると理解されるべきではない。例えば、回転方向で固定された２つの構成要素は、軸方向で互いに固定されていることができる。回転方向での固定の前記説明は、以下の説明にも適用可能である。
【００２９】
図８Ｂは、ステータ１０２、特にリング１０８と、シャフトコネクタエレメント１１２との間のスプライン結合を示した、図８Ａにおける領域８Ｂの部分的な正面図である。ステータ一方向クラッチを排除することによって、シャフト１１０とリング１０８との間の軸方向空間１１６が利用可能になる。軸方向空間の利用がさらに以下に説明される。エレメント１１２は、技術上知られたあらゆる手段、例えば溶接又はプレスばめ（図示せず）によってリング１０８に結合されることができる。幾つかの態様において、スプライン結合１１４が使用される。歯１１８はステータ１０２のための半径方向センタリングを提供する。すなわち、歯１１８はステータ１０２を軸線１２０からの正しい半径方向距離に保持し、トルクコンバータにおいてステータとその他の構成要素との間の適切な連結を可能にする。このような適切な連結は、トルクコンバータにおける構成要素の中での望ましくない漏れを少なくとも減じる。
【００３０】
幾つかの態様において、エレメント１１２は、容易かつ安価に製造されるスタンピングされたフランジである。つまり、エレメント１１２は、通常はステータにおける比較的高価な構成要素である一方向クラッチを排除することによって、迅速なコスト利点を提供する。
【００３１】
図９は、ステータ一方向クラッチを排除することによって開放された軸方向空間を示す、本発明のトルクコンバータ２００の部分的な断面図である。トルクコンバータ２００は、トルクコンバータクラッチ２０４と、ポンプクラッチ２０６とを有している。コンバータ２００は、ステータ一方向クラッチを有していない。その代わりに、ステータ内側リング２０８はステータシャフト２１０に回転方向で固定されている。リング２０８は、シャフトコネクタエレメント２１２に回転方向で結合されており、シャフトコネクタエレメント１１２自体は、シャフト２１０に回転方向で結合されている。ステータ一方向クラッチを排除することによって、シャフト２１０とリング２０８との間において軸方向空間２１４が利用可能にされる。エレメント２１２は、技術上知られたあらゆる手段によってリング２０８に結合されていることができる。幾つかの態様において、リベット２１６が使用される。リベット２１６を介したエレメント２１２とリング２０８との固定された結合は、半径方向でステータ２０２を中心合わせするように作用する。図９において、リングとシャフトとの間の軸方向空間は、前方に面しており、トルクコンバータの前方へアクセス可能である。
【００３２】
図１０は、半径方向でステータ内側リングと整合された、タービン及び出力ハブ結合を示す、本発明のトルクコンバータ３００の部分的な断面図である。トルクコンバータ３００は、ステータ３０２と、トルクコンバータクラッチ３０４と、ポンプクラッチ３０６とを有している。コンバータ３００は、ステータ一方向クラッチを有していない。その代わりに、ステータ内側リング３０８はステータシャフト３１０に関して回転方向で固定されている。リング３０８は、シャフトコネクタエレメント３１２に回転方向で結合されており、シャフトコネクタエレメント３１２自体は、シャフト３１０に回転方向で結合されている。エレメント３１２は、技術上知られたあらゆる手段によってリング３０８に結合されていることができる。幾つかの態様において、リベット３１６が使用される。リベット３１６を介したエレメント３１２とリング３０８との固定された結合は、半径方向でステータ３０２を中心合わせするように作用する。
【００３３】
以下の説明は図９及び図１０が参照されるべきである。図９は、一方向クラッチをステータ２０２から排除することによって利用可能になった軸方向空間２１４を示している。図１０において、リング３０８、エレメント３１２及びタービンシェル３１８は、シェル３１８とハブ３２２との間の結合個所を、図９に示された結合個所と比較して、方向３２４へさらに移動させるように変更されている。この変更は、ステータ一方向クラッチを排除することによって空いた軸方向空間、例えば空間２１４、によって可能にされている。つまり、結合個所３２０は、少なくとも部分的に半径方向で内側リング３０８と整合させられている。結合個所３２０を方向３２４に移動させることは、有利には、コンバータ３００における軸方向空間を、その他の目的に使用するために開放させる。例えば、プレート３２８の部分３２６は、図９に示されたプレート２１９の部分２１８よりも深く形成される又は湾曲される、すなわち方向３２４へさらに移動させられることができる。付加的な湾曲は有利にはプレートの剛性を増大し、プレートの機能を最適化させる。シェル３１８及びハブ３２２は技術上知られたあらゆる手段によって結合されることができる。幾つかの態様において、シェル３１８及びハブ３２２はリベット３３０によって結合されている。
【００３４】
以下の説明は図９に関するが、この説明は、図８Ａ、８Ｂ及び１０にも適用可能であることが理解されるべきである。トルクコンバータクラッチ２０４及びポンプクラッチ２０６は、ステータ２０８における一方向クラッチを用いずに、トルクコンバータ２００をトルク変換モードからロックアップモードへ効率的に移行させるように作動される。トルク変換モードにおいては、クラッチ２０４は開かれ、クラッチ２０６は閉じられ、トルクはハウジング２２０からダンパ２２２へプレート２１９へ伝達される。プレート２１９は、トルクをポンプシェル２２４に伝達する、クラッチ２０６の部分である。次いで、ポンプシェル２２４が回転し、トルクをタービン２２６に提供する。タービン２２６は、トルクをハブ２２８とトランスミッション入力軸２３０とに伝達する。タービンが速度上昇し始めると、クラッチ２０４が噛み合わされる。液圧回路の特性により、クラッチ２０４は、即座に締め付けられるのではなく、徐々に閉じられる。
【００３５】
クラッチ２０４が閉じると、トルクはハウジングからプレート２３２へ、さらにプレート２３４及びハブ２２８へ伝達される。ハウジング２１８の回転速度に関するタービン２２６の回転速度の比がカップリングポイントに近づき始めると、クラッチ２０６が切断される。カップリングポイントは、一方向クラッチを備えたステータがフリーホイールし始める点である。クラッチ２０４が完全に噛み合わされ、タービン／ハウジング速度比が１になると、クラッチ２０６は切断され、トルクコンバータ２００はロックアップモードで作動する。幾つかの態様において、ポンプクラッチ２０６は、タービン／ハウジング速度比が１になるまで噛み合わされたままである。幾つかの態様において、クラッチ２０４はほぼ０．５のタービン／ハウジング速度比において噛み合わされるか、又はポンプクラッチ２０６はほぼ０．７のタービン／ハウジング速度比において切断される。幾つかの態様において、カップリングポイントは、ほぼ０．８のタービン／ハウジング速度比のときである。ポンプを一方向クラッチの作用によって回転させ続けるのではなく、ポンプ２３６を切断することによって、ポンプの慣性が系から排除され、トルクコンバータ２００の加速特性を改良する。
【００３６】
本発明のトルクコンバータは、説明された作動順序又は比に限定されないことが理解されるべきである。トルクコンバータクラッチと、ポンプクラッチと、固定されたステータとが配置されたトルクコンバータの物理的及び作動的特性に従って、上述の速度比の異なる値及び組合せが適用可能である。
【００３７】
図８Ａ及び８Ｂに戻ると、エレメント１１２は、ステータにおける一方向クラッチに関連した、通常はアルミニウム又はフェノール樹脂から形成されたスラスト座金（図示せず）と交換されことができる。空間１１６が空いたままであるならば、ステータ１０８の重量が減じられるので有利である。
【００３８】
図１１は、トルクコンバータをトルク変換モードからロックアップモードへ移行させる本発明の方法を示すフローチャートである。図１１に示された方法は、分かり易くするために番号のついた一連のステップとして示されているが、明らかに述べられない限りは順序は番号から推測されるべきではない。方法はステップ４００において開始する。ステップ４０２は、トルクコンバータにおける複数のステータブレードをトルクコンバータの回転不能なステータシャフトに回転方向で固定する。ステップ４０４は、トルクを、トルクコンバータのためのハウジングからトルクコンバータにおけるタービンへ伝達するために、タービンとハウジングとの間の第１の速度比において、トルクコンバータにおけるトルクコンバータクラッチを部分的に係合させる。ステップ４０６は、ポンプクラッチを、タービンとハウジングとの間の第２の速度比において切断させる。ポンプクラッチは、トルクをハウジングからポンプへ伝達するように配置されている。ステップ４０８は、トルクコンバータを、ハウジングとタービンとの間の第３の速度比において完全に噛み合わせる。
【００３９】
幾つかの態様において、ステップ４０４における第１の速度比は第２の速度比よりも小さい。幾つかの態様において、ステップ４０６における第２の速度比は、ハウジングとタービンとの間における第４の速度比よりも小さい。第４の速度比は、タービンとポンプとの間の第１のカップリングポイントに関連している。幾つかの態様において、第４の速度比はほぼ０．８である、幾つかの態様において、ステップ４０８における第３の速度比は、ハウジングとタービンとの間における第５の速度比よりも小さい。第５の速度比は、タービンとポンプとの間の第２のカップリングポイントに関連している。幾つかの態様において、第５の速度比はほぼ０．８である、
幾つかの態様において、ステップ４０４における第１の速度比はほぼ０．８である、幾つかの態様において、ステップ４０６における第２の速度比はほぼ０．７又は１である、幾つかの態様において、ステップ４０８における第３の速度比はほぼ１である、幾つかの態様において、本発明の方法はステップ４０１を有しており、このステップ４０１においてトルクコンバータが駆動ユニットに接続される。ステップ４０１は、ポンプクラッチを完全に噛み合わせ、第１の速度比を達するように駆動ユニットを加速させる。
【００４０】
したがって、本発明の目的は効率的に達成されるが、発明に対する修正及び変更が当業者に容易に明らかであるべきであり、これらの修正は、請求項に記載された発明の精神及び範囲に含まれるものである。前記説明は、本発明の例を示しており、限定するものと考えられるべきでないことも理解される。したがって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明のその他の実施形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、ドライブトレーンにおけるトルクコンバータの関係及び機能を説明することを助けるための、自動車における動力伝達経路の概略的なブロック線図である。
【図２】自動車のエンジンに固定されて示されている、従来のトルクコンバータの断面図である。
【図３】図２に示された線３−３に沿って見た、図２に示されたトルクコンバータの平面図である。
【図４】概して図３に示された線４−４に沿って見た、図２及び図３に示されたトルクコンバータの断面図である。
【図５】図２に示されたトルクコンバータの第１の分解図であり、分解されたトルクコンバータを左から見たものとして示されている。
【図６】図２に示されたトルクコンバータの第２の分解図であり、分解されたトルクコンバータを右から見たものとして示されている。
【図７Ａ】本願において用いられた空間的な用語を示している、円筒座標系の斜視図である。
【図７Ｂ】本願において用いられた空間的な用語を示している、図７Ａの円筒座標系における物体の斜視図である。
【図８Ａ】固定されたステータを備えた本発明のトルクコンバータの部分的な断面図である。
【図８Ｂ】ステータとシャフトコネクタエレメントとの間のスプライン結合を示した、図８Ａにおける領域８Ｂの部分的な正面図である。
【図９】ステータ一方向クラッチを排除することによって開放された軸方向空間を示す、本発明のトルクコンバータの部分的な断面図である。
【図１０】半径方向でステータ内側リングと整合された、タービン及び出力ハブを示す、本発明のトルクコンバータの部分的な断面図である。
【図１１】トルクコンバータをトルク変換モードからロックアップモードへ移行させる本発明の方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
７  エンジン、  ８  トランスミッション、  ９  ディファレンシャル／車軸アセンブリ、  １０  トルクコンバータ、  １１  カバー、  １２  カバープレート、  １３  フランジ、  １４  ダイアフラムばね、  １５  ばね、  １６  カバープレート、  １７  ピストンプレート、  １８  Ｏリング、  １９  タービンハブ、  ２２  タービンシェル、  ３１  軸方向スラスト軸受、  ３７  ポンプ、  ３８  タービン、  ３９  ステータ、  ４１  フレックスプレート、  ４２  クランクシャフト、  ４３  トランスミッションシャフト、  ４４  出口、  ４５  ステータシャフト、  ４６  一方向クラッチ、  ４７  トランスミッションハウジング、  ４８  ステータブレード、  ４９  トランスミッション浮くコンバータクラッチ、  ５１  摩擦材両リング、  ８０  円筒座標系、  ８１  長手方向軸線、  ８２  半径、  ８３  円周、  ８４，８５，８６  物体、  ８７，８８，８９  面、  ９０  円筒状物体、  ９１，９２，９３  面、  １００  トルクコンバータ、  １０２  ステータ、  １０４  トルクコンバータクラッチ、  １０６  ポンプクラッチ、  １０８  ステータ内側リング、  １１０  ステータシャフト、  １１２  シャフトコネクタエレメント、  １１４  スプライン結合、  １１６  軸方向空間、  １１８  歯、  １２０  軸線、  ２００  トルクコンバータ、  ２０４  トルクコンバータクラッチ、  ２０６  ポンプクラッチ、  ２０８  ステータ内側リング、  ２１０  ステータシャフト、  ２１２  シャフトコネクタエレメント、  ２１４  軸方向空間、  ２１６  リベット、  ２１８  部分、  ２１９  プレート、  ２２２  ダンパ、  ２２４  ポンプシェル、  ２２６  タービン、  ２２８  ハブ、  ２３２  プレート、  ２３４  プレート、  ３００  トルクコンバータ、  ３０２  ステータ、  ３０４  トルクコンバータクラッチ、  ３０６  ポンプクラッチ、  ３０８  ステータ内側リング、  ３１０  ステータシャフト、  ３１２  シャフトコネクタエレメント、  ３１６  リベット、  ３１８  タービンシェル、  ３２２  ハブ、  ３２４  方向、  ３２６  部分、  ３２８  プレート、  ３３０  リベット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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